專利名稱：超大深寬比薄盤類鈦合金聯(lián)軸器膜片徑向切開方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超大深寬比薄盤類鈦合金聯(lián)軸器膜片徑向切開方法，屬于鈦合金聯(lián)軸器膜片加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
燃氣輪機聯(lián)軸器膜片由于直徑大，內(nèi)孔小，使得至小需要用兩個零件鍛成一個毛坯，因此，將其沿徑向切開是個難題。鈦合金聯(lián)軸器膜片不易加工的主要原因如下I、鈦合金切屑在空氣中的氧、氮作用下，易形成脆硬化合物成短碎片狀，使刀具與切屑的接觸長度變得很短，切削力和切削熱集中在切削刃附近，容易引起崩刃；2、鈦合金聯(lián)軸器膜片與刀具材料的化學(xué)親和力強，切屑與刀具粘接現(xiàn)象嚴(yán)重，使刀具的粘結(jié)和擴散磨損嚴(yán)重；3、鈦合金導(dǎo)熱系數(shù)很小，僅為45鋼的1/6 1/7，導(dǎo)熱性極差，而且密度低、比熱小，切削時熱量集中在切削刃附近，刃區(qū)溫度極高，使刀具磨損迅速，甚至因過熱而喪失切削性能；4、鈦合金彈性模量小，約為45鋼的1/2，故后刀面處的工件彈性恢復(fù)大，磨擦嚴(yán)重。同時，工件在加工中的加緊變形和受力變形也大，因而會減低加工精度；更需要注意的是，鈦合金切屑容易燃燒起火，為此，切削時應(yīng)避免形成過于細小的切屑，切屑不能堆積，或用水、乳化液沾濕切屑。綜上，鈦合金聯(lián)軸器膜片切深巨大而且屬于難加工材料，一般是不可想象的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決鈦合金聯(lián)軸器膜片不易加工的問題，提供一種超大深寬比薄盤類鈦合金聯(lián)軸器膜片徑向切開方法。本發(fā)明所述超大深寬比薄盤類鈦合金聯(lián)軸器膜片徑向切開方法，它包括以下步驟步驟一將待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片內(nèi)孔與心軸配合，該心軸一端用車床卡爪裝夾，另一端用頂尖頂住，并用壓蓋壓緊；步驟二 采用階梯切入法，選擇多把魚形反切刀，依次切入待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片外圓；步驟三夾緊待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片的外圓，選擇多把寬度不同的內(nèi)孔反切刀，依次切入待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片內(nèi)圓，將待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片沿徑向切為兩件。所述待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片內(nèi)孔與心軸采用零過渡配合。在加工過程中采用的切削液為硫化油。魚形反切刀和內(nèi)孔反切刀的切削參數(shù)均為n = (5 8)r/min ;f = 0. 075 0. 25mm/r，其中n為車床主軸轉(zhuǎn)速，r為轉(zhuǎn)數(shù)，f為進給率，mm為毫米。
步驟二中選擇的多把魚形反切刀的寬度不同。所述魚形反切刀為5把。步驟三中選擇的多把內(nèi)孔反切刀的寬度不同。所述內(nèi)孔反切刀為2把。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明方法中，由于待加工工件材料為鈦合金，其切削加工變形系數(shù)小、切削溫度高，主切削力小，而背向力大，加工表面易生成硬脆變質(zhì)層，特別是粘刀現(xiàn)象嚴(yán)重，采用外圓切刀反切形式比較合理，這樣可以保證順利排屑，防止切屑刮傷加工面，
影響產(chǎn)品質(zhì)量。


圖I為采用本發(fā)明方法徑向切開鈦合金聯(lián)軸器膜片時的裝夾方式示意圖；圖2為魚形反切刀的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一下面結(jié)合圖I和圖2說明本實施方式，本實施方式所述超大深寬比薄盤類鈦合金聯(lián)軸器膜片徑向切開方法，它包括以下步驟步驟一將待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片I內(nèi)孔與心軸2配合，該心軸2 —端用車床卡爪裝夾，另一端用頂尖頂住，并用壓蓋3壓緊；步驟二 采用階梯切入法，選擇多把魚形反切刀，依次切入待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片I外圓；步驟三夾緊待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片I的外圓，選擇多把寬度不同的內(nèi)孔反切刀，依次切入待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片I內(nèi)圓，將待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片I沿徑向切為兩件。本實施方式可用于鈦合金TCll聯(lián)軸器膜片超大深度切開工藝中，其采用反切加工。對待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片I進行加工，由于其外圓較大，內(nèi)孔較小，因此切開方案為先從外圓加工。根據(jù)需要選擇5把寬度不同的魚形反切刀作為外圓切刀組，起到主切削作用，其刀具寬度和有效切削深度如表I所示表I
Fl-[I[2[3[4[5
刀具寬度Ilmm 10.5mm IOmm 9. 5mm 9mm
有效切削深度 50mm IlOmm 170mm 230mm 280mm內(nèi)孔反切刀起到分配切削量的作用，它降低了待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片I的切削難度，解決了刀具制作困難及使用顫動問題。魚形反切刀的材料選擇為刀體45鋼，刀片YM052。
具體實施方式
二 下面結(jié)合圖I說明本實施方式，本實施方式為對實施方式一的進一步說明，所述待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片I內(nèi)孔與心軸2采用零過渡配合。
具體實施方式
三本實施方式為對實施方式一或二的進一步說明，在加工過程中采用的切削液為硫化油。該硫化油在使用前被充分冷卻。
具體實施方式
四本實施方式為對實施方式一、二或三的進一步說明，魚形反切刀和內(nèi)孔反切刀的切削參數(shù)均為n = (5 8)r/min ；f = 0. 075 0. 25mm/r,其中n為車床主軸轉(zhuǎn)速，r為轉(zhuǎn)數(shù)，f為進給率，mm為毫米。
具體實施方式
五本實施方式為對實施方式一、二、三或四的進一步說明，步驟二中選擇的多把魚形反切刀的寬度不同。
具體實施方式
六本實施方式為對實施方式一、二、三、四或五的進一步說明，所述魚形反切刀為5把。
具體實施方式
七本實施方式為對實施方式一、二、三、四、五或六的進一步說明， 步驟三中選擇的多把內(nèi)孔反切刀的寬度不同。
具體實施方式
八本實施方式為對實施方式一、二、三、四、五、六或七的進一步說明，所述內(nèi)孔反切刀為2把。本發(fā)明在切削加工時需要提供充分的冷卻液至切削區(qū)，以降低切削溫度，減弱工件材料與刀具材料間的化學(xué)反應(yīng)。切削參數(shù)的試驗在保證切刀強度及切削性能穩(wěn)定的條件下，需要反復(fù)試驗切削速度及進給量，再根據(jù)不同的切削參數(shù)對切削性能影響的不同，確定最佳的試驗方案。試驗結(jié)果及分析反切車刀形狀和角度對切削性能的影響由于鈦合金塑性小，刀屑接觸長度短，宜選較小前角Y。，由于鈦合金彈性模量小，應(yīng)取較大后角a。，以減小摩擦，并增強刀尖散熱性能。綜合以上要求取Y。=8° ±10'，a0=12° ±10'。經(jīng)過現(xiàn)場加工實驗證明，在相同的切削參數(shù)下，采用反切比正切有優(yōu)越性，反切比正切能有效地提高排屑效果，反切的切屑可沿切刀切削方向直接向下滑落，從而防止切屑擠壓在切槽里，不能順暢排出。由于本發(fā)明為鍛件切開加工，為提高材料的利用率，切刀厚度最薄確定為9mm。另夕卜，當(dāng)鍛件壁厚為280mm，采用外圓切刀組階梯切入法，5把不同寬度的魚形反切車刀依次切入，在余量較小的狀態(tài)下，以內(nèi)孔反切刀自內(nèi)孔側(cè)切開零件。經(jīng)過實驗證明本發(fā)明方法對工件切開深度之大及切開后獲得的兩零件厚度之薄都達到了現(xiàn)有技術(shù)達不到的程度。本發(fā)明方法可以有效地完成TCll環(huán)形鍛件的切開加工，并為加工同類材料的產(chǎn)品車削提供有效參考，同時保證了前、后聯(lián)軸器裝配質(zhì)量和生產(chǎn)周期。超大深寬比一般指深寬比值為5以上。
權(quán)利要求
1.一種超大深寬比薄盤類鈦合金聯(lián)軸器膜片徑向切開方法，其特征在于它包括以下步驟 步驟一將待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片(I)內(nèi)孔與心軸(2)配合,該心軸(2) —端用車床卡爪裝夾，另一端用頂尖頂住，并用壓蓋(3)壓緊； 步驟二 采用階梯切入法，選擇多把魚形反切刀，依次切入待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片(I)外圓； 步驟三夾緊待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片(I)的外圓，選擇多把寬度不同的內(nèi)孔反切刀，依次切入待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片(I)內(nèi)圓，將待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片(I)沿徑向切為兩件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超大深寬比薄盤類鈦合金聯(lián)軸器膜片徑向切開方法，其特征在于所述待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片(I)內(nèi)孔與心軸(2)采用零過渡配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的超大深寬比薄盤類鈦合金聯(lián)軸器膜片徑向切開方法，其特征在于在加工過程中米用的切削液為硫化油。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的超大深寬比薄盤類鈦合金聯(lián)軸器膜片徑向切開方法，其特征在于魚形反切刀和內(nèi)孔反切刀的切削參數(shù)均為n = (5 8)r/min ；f = O. 075 O.25mm/r，其中η為車床主軸轉(zhuǎn)速，r為轉(zhuǎn)數(shù)，f為進給率，mm為毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超大深寬比薄盤類鈦合金聯(lián)軸器膜片徑向切開方法，其特征在于步驟二中選擇的多把魚形反切刀的寬度不同。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的超大深寬比薄盤類鈦合金聯(lián)軸器膜片徑向切開方法，其特征在于所述魚形反切刀為5把。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超大深寬比薄盤類鈦合金聯(lián)軸器膜片徑向切開方法，其特征在于步驟三中選擇的多把內(nèi)孔反切刀的寬度不同。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或7所述的超大深寬比薄盤類鈦合金聯(lián)軸器膜片徑向切開方法，其特征在于所述內(nèi)孔反切刀為2把。
全文摘要
超大深寬比薄盤類鈦合金聯(lián)軸器膜片徑向切開方法，屬于鈦合金聯(lián)軸器膜片加工技術(shù)領(lǐng)域。它解決了鈦合金聯(lián)軸器膜片不易加工的問題。它首先將待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片內(nèi)孔與心軸配合，該心軸一端用車床卡爪裝夾，另一端用頂尖頂住，并用壓蓋壓緊；然后采用階梯切入法，選擇多把魚形反切刀，依次切入待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片外圓；最后夾緊待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片的外圓，選擇多把寬度不同的內(nèi)孔反切刀，依次切入待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片內(nèi)圓，將待加工鈦合金聯(lián)軸器膜片沿徑向切為兩件。本發(fā)明適用于薄盤類鈦合金聯(lián)軸器膜片的徑向切開。
文檔編號B23B27/00GK102962475SQ20121045695
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者陳永亮, 莊乾才, 閆佳男, 荊壯存, 周全, 邵苓, 杜保明 申請人:哈爾濱汽輪機廠有限責(zé)任公司